真空泵、应用于该真空泵的温度调节用控制装置、检查用夹具、以及温度调节功能部的诊断方法

文档序号:1510066 发布日期:2020-02-07 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 真空泵、应用于该真空泵的温度调节用控制装置、检查用夹具、以及温度调节功能部的诊断方法 (Vacuum pump, temperature adjustment control device and inspection jig applied to vacuum pump, and method for diagnosing temperature adjustment function unit ) 是由 深美英夫 石桥政利 于 2018-07-06 设计创作,主要内容包括:提供一种不需要大规模的检查装置,能够以简单的装置对温度调节功能进行自诊断、能够通用第进行检查的真空泵、应用于该真空泵的温度调节用控制装置、检查用夹具、以及温度调节功能部的诊断方法。在步骤(5)中,检查用程序以电压转换后的电压值来检测相当于TMS温度传感器(155)的固定电阻(R1)从而判定拟似温度是否是80度。若检测到拟似温度是80度则进入接下来的步骤(6),进行相当于在TMS控制装置(300)的端子(309)和端子(311)之间使TMS加热器(151)接通的模拟的输出。在步骤(7)中,检查用程序以电压转换后的电压值来检测相当于TMS温度传感器(155)的固定电阻(R2)从而判定拟似温度是否是150度。若检测到拟似温度是150度则进入接下来的步骤(8),切断在TMS控制装置(300)的端子(309)和端子(311)之间流动的输出电流。(Provided are a vacuum pump which can self-diagnose the temperature adjusting function by a simple device without a large-scale inspection device and can carry out a universal inspection, a temperature adjusting control device applied to the vacuum pump, an inspection jig, and a diagnosis method of a temperature adjusting function part. In step (5), the test program detects a fixed resistance (R1) corresponding to the TMS temperature sensor (155) with the voltage value after voltage conversion to determine whether the pseudo temperature is 80 degrees. When the pseudo temperature is detected to be 80 degrees, the process proceeds to the next step (6), and a pseudo output corresponding to the switching on of the TMS heater (151) between the terminal (309) and the terminal (311) of the TMS control device (300) is performed. In step (7), the test program detects a fixed resistance (R2) corresponding to the TMS temperature sensor (155) with the voltage value after the voltage conversion to determine whether the pseudo temperature is 150 degrees. If the pseudo temperature is detected to be 150 degrees, the flow proceeds to the next step (8) where the output current flowing between the terminal (309) and the terminal (311) of the TMS control device (300) is cut off.)

真空泵、应用于该真空泵的温度调节用控制装置、检查用夹 具、以及温度调节功能部的诊断方法

技术领域

本发明涉及真空泵、应用于该真空泵的温度调节用控制装置、检查用夹具、以及温度调节功能部的诊断方法,特别地,涉及不需要大规模的检查装置而能够以简单的装置对温度调节功能进行自诊断、能够进行通用的检查的真空泵、应用于该真空泵的温度调节用控制装置、检查用夹具、以及温度调节功能部的诊断方法。

背景技术

随着近年的电子产品的发展,诸如存储器、集成电路的半导体的需求正在急速地增长。

这些半导体对极高纯度的半导体基板掺杂杂质而赋予电气特性、通过蚀刻而在半导体基板上形成细微的电路等而被制造。

并且,这些操作为了避开由空气中的尘埃等导致的影响而需要在高真空状态的腔室内进行。对于该腔室的排气,一般地使用真空泵,特别地从残留气体少、易于维护等的角度考虑经常使用作为真空泵中的一种的涡轮分子泵。

此外,在半导体的制造工序中,使各种各样的工艺气体作用于半导体的基板的工序数量多,涡轮分子泵不仅用于使腔室内变为真空,也被用于将这些工艺气体从腔室内排气。

但是,工艺气体有时为了提高反应性而在高温的状态下被导入腔室。并且,这些工艺气体存在若在被排气时被冷却而变为某个温度则变为固体而在排气系统中析出生成物的情况。并且,存在这种工艺气体在涡轮分子泵内变为低温而变为固体状,附着在涡轮分子泵内部而堆积的情况。

若工艺气体的析出物堆积在涡轮分子泵内部,则该堆积物成为使泵流路狭窄而使涡轮分子泵的性能降低的原因。

为了解决该问题,以往在涡轮分子泵的基座部等的外周卷装加热器、环状的水冷管,并且例如在基座部等中埋入温度传感器(例如热敏电阻),基于该温度传感器的信号进行加热器的加热、基于水冷管的冷却的控制以使基座部的温度保持在一定的高温(设定温度)(以下称为TMS:Temperature Management System 温度管理系统)(参照专利文献1、专利文献2)。

TMS的设定温度越高生成物越难堆积,由此期望设定温度能够尽量地高。

另一方面,在这样地使基座部变为高温时,配备于涡轮分子泵的本体内的电子电路有可能在排气负荷的变动、周围温度变化为高温时等超过界限温度而由半导体存储器构成的存储机构被破坏。此时,半导体存储器被破坏而泵启动时间、错误历史记录等的维护信息数据会消失。

在维护信息数据消失的情况下,维修检查的时间、涡轮分子泵的更换时间等的判断变得无法进行。因而,对于涡轮分子泵的运用产生较大的阻碍。由此,在超过既定温度的情况下进行基于水冷管的冷却。

TMS控制的一例如图11所示。

在该例子中,用温度传感器(相当于后述的TMS温度传感器)测量基座部的温度,对加热器发送加热指令、为了控制向水冷管的水流而开闭电磁阀,以使测量温度变为预先设定的基座部的容许温度以下。作为例子,使作为目标的设定温度作为60度。

即,在图11中,控制装置在运转开始的初期阶段将加热器接通而持续加热,在用温度传感器测量到的测量温度超过60度时将加热器断开。在此期间,电磁阀持续断开,因此基座部的温度被加热器加热。

在60度时将加热器断开后,因为热容量的关系,基座部的温度不会急速下降,会描绘出超调曲线。在此之后,在测量温度超过63度时打开电磁阀而从水冷管供给水。并且,在基座部的温度下降到60度以下时关闭电磁阀。在此之后,在基座部的温度变为58度以下时再次接通加热器。

图11的控制例是温度传感器为一个而控制一个加热器和一个电磁阀,若泵的容量变大则配设多量的温度传感器、加热器、电磁阀。使加热器接通、断开的温度、开闭电磁阀的温度也不同。对温度的阈值的设定要考虑磁滞现象、将逻辑复杂化。

专利文献1:国际公开号2011-021428号公报。

专利文献2:日本特开2003-278692号公报。

另外,为了检查这样地在时间序列中考虑磁滞现象并且进行复杂的动作的TMS控制是否正常地进行,以往对于控制装置连接专用的检查装置而进行检查。在该检查装置中包含检查用的夹具、I/O基板、个人电脑,应用软件等对应在个人电脑中使用的OS而构成,所以有OS每一升级检查用的夹具、I/O基板、应用软件就变得无法使用的情况。

此外,在泵的容量变大而传感器的根数、成为控制对象的加热器、电磁阀的数量增加时,有可能必须重新开发并准备检查装置。

进而,这样地准备的检查装置也不是对于所有的涡轮分子泵都能够通用地应用,在昂贵的检查用设备的情况下,还存在对于令其常备于服务站等这一点也交困难的问题。

进而,不仅是即使在传感器、加热器、电磁阀的数量根据作为对象的泵而变化的情况下也能够对应的检查装置,而且对于监视、控制TMS的温度的控制装置也期望作为通用设备来准备。

但是,在该情况下,推想根据泵的运转环境、处理能力如何而会出现无法与传感器、加热器、电磁阀连接的端子(通道)的情况,由于经由该端子而侵入的伴随着断线的噪音、短路,有可能成为异常信号的检测、控制错误的原因。

发明内容

本发明是鉴于这样的以往的课题而提出的,其目的在于提供一种不需要大规模的检查装置而能够以简单的装置对温度调节功能进行自诊断、能够进行通用的检查的真空泵、应用于该真空泵的温度调节用控制装置、检查用夹具、以及温度调节功能部的诊断方法。

为此,本发明(技术方案1)是一种真空泵的发明,具有:控制部,对内置于泵本体的马达、磁性轴承进行监视控制;温度调节功能部,利用配设于前述泵本体的至少一个温度传感器来测量该泵本体的温度,基于该温度控制至少一个的加热器或者电磁阀,其特征在于,前述温度调节功能部具有:第一端子,能够连接或拆卸前述温度传感器;第二端子,能够连接或拆卸前述加热器或者前述电磁阀,具有自诊断部,能够自诊断向前述第一端子的输入信号是否被正常地输入,或者是否被从前述第二端子正常地输出。

具备与温度调节功能部分开的自诊断部,所述自诊断部能够自诊断来自温度传感器的测量信号是否被正常地输入、或者向前述加热器或者电磁阀的输出是否正常地进行。关于温度调节功能部的软件部分,在开发时进行了充分地检查,因此不作为自诊断部的检查对象。因而,在自诊断部的检查中,仅检查基于温度传感器的输入通路和加热器、电磁阀的输出通路。用于检查的诊断程序简单。由此能够以较低价格构成,不需要嵌入有专用程序的个人电脑等的大规模的检查器具,由此向各服务站能够容易地引入。

此外,对于自诊断部的检查不需要个人电脑,因此不会出现以往那样地每次OS升级时应用软件就变得无法使用的情况。

此外,本发明(技术方案2)是一种真空泵的发明,其特征在于,前述温度调节功能部为,具有:温度判定机构,向前述第一端子代替前述温度传感器而连接模拟用的第一负载,在施加于前述第一负载的电压是预先设定的电压值时,拟似地判定为前述温度传感器变为既定的温度值;输出机构,向前述第二端子代替前述加热器或者前述电磁阀而连接模拟用的第二负载,基于前述温度判定机构的判定结果而对于前述第二负载令既定的电流流过或者停止,与前述加热器的接通和断开或者前述电磁阀的开和闭对应而准备前述预先设定的电压值,前述输出机构对每个前述加热器或者前述电磁阀独立地构成。

能够拟似地对输入通路进行判定,此外,能够拟似地对输出通路进行判定,因此检查的效率更简单。

进而,本发明(技术方案3)是一种真空泵的发明,其特征在于,以时间序列对前述加热器的接通和断开或者前述电磁阀的开和闭进行判定,从而判断检查的合格与否。

按照实际的温度调节功能部的运转的顺序而按时间序列判定加热器的接通和断开或者电磁阀的开和闭,从而合格与否判定的精度提高。

进而,本发明(技术方案4)是一种真空泵的发明,其特征在于,具备输出判定机构,通过向前述输出机构令前述既定的电流流动而拟似地判定为对于前述加热器或者前述电磁阀进行了既定的输出。

通过确认向输出机构流动了既定的电流而合格与否判定的精度提高。

进而,本发明(技术方案5)是一种真空泵的发明,其特征在于,前述第一负载是具有与前述加热器的接通和断开分别对应的电阻值的电阻,或者是具有与前述电磁阀的开和闭分别对应的电阻值的电阻,各电阻用开关切换自如。

由此,检查能够低价且简单地进行。

进而,本发明(技术方案6)是一种真空泵的发明,其特征在于,前述温度调节功能部在确认前述第一负载为短路状态时进入检查模式。

能够通过故意地形成短路状态而可靠地进入检查模式。

进而,本发明(技术方案7)是一种真空泵的发明,其特征在于,前述温度调节功能部与前述控制部作为分别独立的单元而构成。

控制部和温度调节功能部分离,因此即便是真空泵的容量大、传感器和加热器、电磁阀的个数需要较多的情况下,也无需用于大幅地扩展控制装置侧的改造,能够抑制成本。

进而,本发明(技术方案8)是一种真空泵的发明,其特征在于,具备判断机构,所述判断机构判断对于前述温度调节功能部的前述第一端子和前述第二端子的线缆的断线或者短路,在由该判断机构判断为断线或者短路时,不感知向前述第一端子的输入信号,此外,不进行从前述第二端子向外部的控制。

由此,能够自动地进行每个温度调节功能部的端子的控制设定,能够防止设定失误。此外,能够防止进行基于异常输入信号的错误输出、误控制。

进而,本发明(技术方案9)是一种真空泵的发明,其特征在于,前述判断机构在前述温度调节功能部起动时,实施断线或者短路的判断。

进而,本发明(技术方案10)是一种温度调节用控制装置的发明,具备:控制部,对内置于泵本体的马达、磁性轴承进行监视控制;温度调节功能部,通过配设于前述泵本体的至少一个温度传感器来测量该泵本体的温度,基于该温度控制至少一个的加热器或者电磁阀,其特征在于,前述温度调节功能部具有:第一端子,能够连接或拆卸前述温度传感器;第二端子,能够连接或拆卸前述加热器或者前述电磁阀,具有自诊断部,能够自诊断向前述第一端子的输入信号是否被正常地输入,或者是否从前述第二端子被正常地输出。

进而,本发明(技术方案11)是一种温度调节功能部的检查用夹具的发明,所述温度调节功能部利用配设于泵本体的至少一个的温度传感器来测量该泵本体的温度,基于该温度而控制至少一个的加热器或者电磁阀,所述检查用夹具的特征在于,前述温度调节功能部具有:第一端子,能够连接或拆卸前述温度传感器;第二端子,能够连接或拆卸前述加热器或者前述电磁阀,具有自诊断部,能够自诊断向前述第一端子的输入信号是否被正常地输入,或者是否从前述第二端子被正常地输出。

进而,本发明(技术方案12)是一种诊断温度调节功能部有无异常的方法的发明,所述温度调节功能部利用配设于泵本体的至少一个的温度传感器来测量该泵本体的温度,基于该温度而控制至少一个的加热器或者电磁阀,所述方法的特征在于,前述温度调节功能部具有:第一端子,能够连接或拆卸前述温度传感器;第二端子,能够连接或拆卸前述加热器或者前述电磁阀,能够自诊断向前述第一端子的输入信号是否被正常地输入,或者从前述第二端子是否被正常地输出,向前述第一端子代替前述温度传感器而连接模拟用的第一负载,向前述第二端子代替前述加热器或者前述电磁阀而连接模拟用的第二负载,在施加于前述第一负载的电压是预先设定的电压值时拟似地判定为前述温度传感器为既定的温度值,基于该拟似地判定的结果相对于前述第二负载控制既定的电流流过或者停止,与前述加热器的接通和断开、或者前述电磁阀的开和闭对应而准备前述预先设定的电压值,对于前述第二负载的电流的控制构成为对每个前述加热器或者前述电磁阀独立。

根据以上说明那样的本发明(技术方案1),构成为具备自诊断部,所述自诊断部能够自诊断来自温度传感器的测量信号是否被正常地输入,或者是否向前述加热器或者电磁阀被正常地输出,因此仅检查基于温度传感器的输入通路和加热器、电磁阀的输出通路。由此,用于检查的诊断程序简单。由此能够以低价构成,不需要嵌入有专用程序的个人电脑等的大规模的检查器具。

附图说明

图1是本发明的实施方式的整体系统构成图。

图2是涡轮分子泵的构成图。

图3是表示TMS控制装置的框体的正面和背面的情况的图。

图4是旋转开关的示意图。

图5是说明模拟热敏电阻而利用电阻的输入判定方法的图。

图6是根据在模拟电阻上产生的电压而检测温度的方法(其一)。

图7是根据在模拟电阻上产生的电压而检测温度的方法(其二)。

图8是说明本发明的实施方式的动作的流程图。

图9是说明对于加热器和电磁阀的模拟的输出判定方法的图。

图10是热敏电阻阻值和测量电压的关系的映像图。

图11是以往的TMS控制的一例。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行说明。图1示出本发明的实施方式的整体系统构成图,此外,在图2中示出涡轮分子泵的构成图。

在图1中,控制装置200以与泵本体100分体的方式记载,但涡轮分子泵将泵本体100和控制装置200一体化也能够应用本实施方式。

对控制装置200供给200伏的交流电源。该控制装置200进行内置于泵本体100的后述的马达121、磁性轴承104、105、106的状态的监视、控制。并且,对该控制装置200专用的检查用的夹具、I/O基板、个人电脑等与端口201连接自如。

在该控制装置200上配设有端子203,延长线缆211的一端与该端子203连接。另一方面,延长线缆211的另一端与TMS控制装置300的端子301连接,所述TMS控制装置300进行用于对泵本体100的温度调节的TMS控制。对TMS控制装置300也供给200伏的交流电源。另外,延长线缆211根据配设控制装置200和TMS控制装置300时的布置而能够省略。

在TMS控制装置300中准备四个通道,分别进行输入信号的输入和输出信号的输出。在通道1中,输入来自为了测量被TMS加热器151加热的周围的温度而配备于TMS加热器151的配设附近的TMS温度传感器155的信号。并且,相对于配设于泵本体100的TMS加热器151接通或者断开200伏的交流电源。

此外,在该通道2中,输入来自水冷温度传感器157的信号,所述水冷温度传感器157用于测量电磁阀153被开闭从而被冷却的温度且配备于后述的水冷管152的配设附近。并且,对于配设于泵本体100的水冷用的电磁阀153,接通或断开24伏的直流电源。

在通道3中,输入来自配备于排气口加热器159的配设附近的排气口温度传感器161的信号。并且,相对于配设于泵本体100的侧部的排气口加热器159,接通或断开200伏的交流电源。

这样地构成为TMS控制装置300与控制装置200独立而控制一个电磁阀和两个加热器和三个温度传感器。关于通道4,是作为用于追加的温度控制的预备而设置的。

关于通道数,说明了四个,但不被限定于此,期望配合必需的温度控制的数量而适当设定。此外,控制的电磁阀、加热器的数量也不被限定于上述个数,通过变更通道内的设定,在各通道中,要控制哪个能够切换。

此外,该TMS控制装置300的温度控制功能也可以与控制装置200一体化。

接着,对泵本体100进行说明。

在图2中,在泵本体100的圆筒状的外筒127的上端形成有吸气口101。在外筒127的内方具备旋转体103,所述旋转体103在周部放射状且多级地形成了用于将气体吸引排气的由涡轮叶片构成的多个旋转翼102a、102b、102c…。

在该旋转体103的中心安装有转子轴113,该转子轴113例如通过所谓的五轴控制的磁性轴承被悬浮支承于空中且被位置控制。

上侧径向电磁体104配置为,四个电磁体在作为转子轴113的径向的坐标轴而相互地正交的X轴和Y轴上成对地配置。与该上侧径向电磁体104接近且对应而具备由四个电磁体构成的上侧径向传感器107。该上侧径向传感器107构成为检测转子轴113的径向变位,并向控制装置200发送。

在控制装置200中,基于上侧径向传感器107检测的变位信号,经由具有PID调节功能的补偿电路控制上侧径向电磁体104的励磁,调整转子轴113的上侧的径向位置。

转子轴113由高磁导率材料(铁等)等形成,被上侧径向电磁体104的磁力吸引。相关调整在X轴方向和Y轴方向分别独立地进行。

此外,下侧径向电磁体105以及下侧径向传感器108与上侧径向电磁体104以及上侧径向传感器107同样地配置,与上侧的径向位置同样地调整转子轴113的下侧的径向位置。

进而,轴向电磁体106A、106B配置为上下地夹持配备于转子轴113的下部的圆板状的金属盘111。金属盘111由铁等的高磁导率材料构成。构成为为了检测转子轴113的轴向变位而具备轴向传感器109,其轴向变位信号被向控制装置200发送。

并且,轴向电磁体106A、106B基于该轴向变位信号而经由控制装置200的具有PID调节功能的补偿电路而被励磁控制。轴向电磁体106A和轴向电磁体106B借助磁力而分别向上方和下方吸引金属盘111。

这样地控制装置200适当地调节该轴向电磁体106A、106B对金属盘111作用的磁力,使转子轴113沿轴向磁悬浮,空间上被保持为非接触。

马达121具备以围绕转子轴113的方式周状地配置的多个磁极。各磁极被控制装置200控制,以便经由与转子轴113之间作用的电磁力而旋转驱动转子轴113。

与旋转翼102a、102b、102c…隔开微小的空隙而配设有多个固定翼123a、123b、123c…。旋转翼102a、102b、102c…为了分别通过撞击将排气气体的分子向下方移送,从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜既定的角度而形成。

此外,固定翼123也同样地从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜既定的角度而形成,并且朝向外筒127的内方而与旋转翼102的级交替地配设。

并且,固定翼123的一端以被嵌插在多个叠层的固定翼间隔件125a、125b、125c…之间的状态被支承。

固定翼间隔件125是环状的部件,例如由铝、铁、不锈钢、铜等的金属、或者作为成分而包含这些金属的合金等的金属构成。

在固定翼间隔件125的外周隔开微小的空隙而固定有外筒127。在外筒127的底部配设有基座部129,在固定翼间隔件125的下部和基座部129之间配设有带螺纹间隔件131。并且,在基座部129中的带螺纹间隔件131的下部形成有排气口133,与外部连通。在排气口133的周围配设有排气口加热器159。并且,在该排气口加热器159的附近配设有排气口温度传感器161。

带螺纹间隔件131是由铝、铜、不锈钢、铁、或者作为成分而包含这些金属的合金等的金属构成的圆筒状的部件,在其内周面刻设有多条螺旋状的螺纹槽131a。

螺纹槽131a的螺旋的方向是排气气体的分子沿旋转体103的旋转方向移动时该分子被向排气口133一方移送的方向。

在旋转体103的与旋转翼102a、102b、102c…相连续的最下部垂下有圆筒部102d。该圆筒部102d的外周面是圆筒状,并且朝向带螺纹间隔件131的内周面凸出,与该带螺纹间隔件131的内周面隔开既定的间隙而接近。在带螺纹间隔件131上配设有TMS加热器151。此外,在该带螺纹间隔件131中埋设有TMS温度传感器155。在本实施方式中将带螺纹间隔件131直接加热,但也可以通过加热基座部129而间接地加热。

基座部129是构成涡轮分子泵10的基底部的圆盘状的部件,一般地由铁、铝、不锈钢等金属构成。此外,在该基座部129中环状地埋设有水冷管152。并且,在水冷管152的侧部配设有水冷温度传感器157。

基座部129物理地保持涡轮分子泵10,并且兼具热的传导通路的功能,因此期望使用铁、铝、铜等的具有刚性、热传导率也高的金属。

在相关的构成中,若旋转翼102被马达121驱动而与转子轴113一起旋转,则通过旋转翼102和固定翼123的作用,通过吸气口101而来自腔室的排气气体被吸气。

从吸气口101被吸气的排气气体通过旋转翼102和固定翼123之间,被向基座部129移送。此时,排气气体与旋转翼102接触或者撞击时发生的摩擦热、在马达121产生的热传导或辐射,旋转翼102的温度上升,该热通过辐射或者基于排气气体的气体分子等的传导而被向固定翼123侧传递。

固定翼间隔件125在外周部互相地接合,固定翼123将从旋转翼102接受的热、排气气体与固定翼123接触或者撞击时发生的摩擦热等向外筒127、带螺纹间隔件131传递。

被移送到带螺纹间隔件131的排气气体被向螺纹槽131a引导并且被向排气口133运送。

接着,对TMS控制装置300进行说明。

TMS控制装置300是具有泵本体100的温度调整功能的装置,作为其功能的说明,框体的正面和背面的情况如图3所示。在该TMS控制装置300的背面,在通常的运转时除了TMS加热器151、排气口加热器159、电磁阀153之外,还连接有TMS温度传感器155、水冷温度传感器157、排气口温度传感器161用的各端子。另一方面,在温度调整功能的检查时,这些加热器、电磁阀、传感器用的各端子被从背面取下。并且,取而代之连接与对用于这些加热器、电磁阀、传感器的检查用的模拟电路相连的端子。模拟电路全部内置于检查用夹具400。

该检查用夹具400无需外部检查装置,能够诊断温度调整功能中的输入输出通路中是否存在异常。

在该检查用夹具400中配设有图4所示的旋转开关401。操作轴405以通用端子403为中心而旋转,从而旋转开关401从触点431向触点434切换连接。

在操作轴405与触点431接触时,通用端子403与端子407之间成为短路状态。在操作轴405与触点432接触时,成为在通用端子403与端子407之间连接有固定电阻R1的状态。在操作轴405与触点433接触时,成为在通用端子403和端子407之间连接有固定电阻R2的状态。在操作轴405与触点434接触时通用端子403和端子407之间成为开放状态。

检查用夹具400在检查时,如图5所示,检查用夹具400侧的通用端子403和端子407分别能够相对于TMS控制装置300侧的端子303和端子305连接。端子305被接地,端子303经由电阻R0与3.3伏的直流电源连接。此外,端子303的电压被A/D转换后被输入CPU307。在图5中,电阻RT是将固定电阻R1和固定电阻R2等简略地归纳而记载的、相当于热敏电阻的模拟电阻。即,电阻RT是将安装在泵本体100的内部的热敏电阻的某个温度模拟地以电阻实现的部件。

热敏电阻通常与温度对应而电阻值变化,因此若电阻值已知则温度确定。因此,通过如图6的等效电路所示地测量电阻RT的两端的电压、如图7所示地读取将该电压值进行数字转换后的代码而能够读取温度值。电阻R0、3.3伏的电源在运转中不会变化,因此,若将用热敏电阻测量时的某个温度模拟地以此时的热敏电阻的电阻值置换,则能够实验性地实现与用热敏电阻测量该温度时相同的状况。

例如,以如下方式设定:图4的固定电阻R1在TMS控制的下限温度为80度的情况下相当于使TMS加热器15接通的温度80度,固定电阻R2在令TMS控制的上限温度为150度的情况下相当于使TMS加热器151断开的温度150度。此外,短路状态相当于未图示的热敏电阻的温度特性上的温度400度,开放状态相当于温度-60度。在诊断中的基于模拟电阻的设想温度不限定于上述温度,期望与使TMS加热器以及电磁阀驱动的设定温度配合而设定。

接着,对本发明的实施方式的动作进行说明。

图8是说明本发明的实施方式的动作的流程图。

首先,在步骤1(图中用S1表示,以下同样。)中,TMS控制装置300的电源开关被接通。在步骤2中开始测定,在步骤3中,判断在图5所示的端子303和端子305之间是否短路。在检查用夹具400与TMS控制装置300连接、并且旋转开关401中操作轴405与触点431接触的情况以外的情况下,在步骤4中进入利用内置于TMS控制装置300内的软件而执行通常的TMS温度控制的模式。即,在检查用夹具400没有与TMS控制装置300连接的情况下在步骤4中进入利用软件而执行通常的TMS温度控制的模式。

另一方面,在操作轴405与触点431接触而端子303和端子305之间短路的情况下,转移到步骤5以后的自诊断模式,运行独立于通常的温度控制程序的检查用程序。该检查用程序也内置于TMS控制装置300内。此时,为了表示处于检查中,例如使图3所示的配设于TMS控制装置300的正面的电源用LED421闪烁。在检查中,检查用程序持续监视端子303和端子305之间的电压。

接着,将检查用夹具400的旋转开关401切换到触点432。在步骤6中进行测定,检查用程序例如将相当于TMS温度传感器155的固定电阻R1以电压转换后的电压值进行检测。在步骤7中,基于该电压值判断拟似温度是否是80度。并且,若检测到拟似温度是80度则进入接下来的步骤8,进行图9所示的相当于在TMS控制装置300的端子309和端子311之间使TMS加热器151接通的模拟的输出。

在图9中,在检查用夹具400的端子409和端子411之间串联地连接有灯413和固定电阻415。根据本构成,灯413仅在流动既定电流值以上的电流时点亮。与端子411连接的TMS控制装置300侧的端子311接地。端子409和TMS控制装置300侧的端子309连接,在步骤8中从该端子309流过对于使TMS加热器151接通而言必须的电流。通过该操作,被配设于检查用夹具400的灯413点亮,因此能够判定为TMS加热器151拟似地被接通。另外,在此对配设灯413的情况进行了说明,但也可以配设电流表等。

接着,将检查用夹具400的旋转开关401切换到触点433。在步骤9中进行测定,检查用程序例如将相当于TMS温度传感器155的固定电阻R2以电压转换后的电压值进行检测。在步骤10中,基于该电压值判断拟似温度是否是150度。并且,若检测到拟似温度是150度则进入接下来的步骤11,切断在TMS控制装置300的端子309和端子311之间流动的输出电流。此时,灯413灭灯,因此能够判定为TMS加热器151拟似地断开。

接下来,借助步骤12的测定,若在步骤13将旋转开关401切换到触点434从而检测到开放状态,则判定为在步骤14中一系列的检查合格。在步骤14中,使图3所示的配设于TMS控制装置300的正面的LED灯422点亮,表示关于TMS温度传感器155和TMS加热器151的一系列的输入检查和输出检查合格。

即,旋转开关401以触点431处的短路状态,触点432处的温度80度的状态,触点433处的温度150度的状态,触点434处的开放状态的顺序被切换,若无法以该顺序确认为正常,则不能成为合格。

同样地,关于排气口温度传感器161和排气口加热器159的组合也能够用该自诊断模式的程序同样地进行检查。在该情况下,与TMS温度传感器155和TMS加热器151的情况下动作温度不同,因此固定电阻R1的电阻值和固定电阻R2的电阻值变化为排气口温度传感器161和排气口加热器159的检查用的电阻值。关于排气口温度传感器161和排气口加热器159的组合,使配设于TMS控制装置300的正面的LED灯423点亮而表示合格。

此外,关于水冷温度传感器157和电磁阀153的组合也是同样的。仅将固定电阻R1的电阻值和固定电阻R2的电阻值变化为水冷温度传感器157和电磁阀153的检查用的电阻值即可。在该情况下,使配设于TMS控制装置300的正面的LED灯424点亮而表示合格。这样地与传感器和加热器、电磁阀的输出一对一对应,并且各组合独立,因此自诊断模式的程序能够独立而对应任何方式。

在自诊断模式结束时,切断TMS控制装置300的电源。

另外,关于自诊断模式的从步骤5到步骤14的处理,能够根据需要省略。

例如,在为了进入步骤5的自诊断模式而切换到触点431时,若判断拟似温度是400度而要同时也进行断开输出,则从步骤9到步骤11的处理也能够同时地进行,能够减少自诊断模式的步骤。此外,关于检查用夹具400,能够省略固定电阻R2、触点433以及灯413等的部件,能够形成更简化的夹具。

在此,在以往的温度调节功能部的检查设备中,没有如本实施方式这样的自诊断模式,在基于软件的通常的温度控制是否正常地动作的检查流程中,以包含传感器和加热器、电磁阀的输入输出功能检查的形式进行整体的系统的检查。

但是,温度控制的逻辑、软件以开发时的检查就已被充分地评估,在之后不会出现关于程序的问题的可能性非常大。因而,若能够仅检查在以传感器和加热器、电磁阀的硬件为主构成的输入输出通路部分是否存在异常则认为作为检查是充分的。

因此,在本实施方式的温度调节功能部中将仅检查输入输出通路部分的自诊断功能与通常的温度控制程序分开地嵌入TMS控制装置300内。

但是,温度控制程序和自诊断功能也可以一起嵌入控制马达121和磁性轴承的控制装置200内。

若如本实施方式那样将TMS控制装置300和控制装置200用分体构成,则无论涡轮分子泵的容量如何都能够将控制装置200、检查用夹具400通用化。因此,仅在涡轮分子泵的容量大,需要温度调整用的传感器和加热器、电磁阀的个数多的时候配设TMS控制装置300即可。

即,即便涡轮分子泵的容量变大,也能够对于在以往的机种中使用的控制装置200增设仅具有温度调整功能的构成的TMS控制装置300而进行扩展。此时的检查也能够用仅连接检查用夹具400的简单的装置进行。用于传感器和加热器、电磁阀的输入输出通路部分相关的检查的自诊断程序也简单。这样一来,借助简单的夹具和TMS控制装置300内的检测电路,能够容易地判定输入输出通路是否正常。

因而,即使在涡轮分子泵的容量大,需要传感器和加热器、电磁阀的个数多的情况下,也无需用于大幅地扩展控制装置200侧的改造,能够抑制成本。此外,不需要在开发涡轮分子泵的新型机种时准备外部检查装置。也实现新型机种开始生产时的对应项目的减少。

用于检查TMS控制装置300的检查用夹具400为简单的结构,能够为低价,不需要嵌入有专用的程序的个人电脑等的大规模的检查器具,由此向各服务站也能够容易地引入。

此外,为了检查温度调整功能不需要个人电脑,因此不会出现像以往那样每次OS升级时应用软件变得无法使用的情况。

但是,若使用如图1所示的与TMS控制装置300的端子301连接的延长线缆211,并经由I/O装置与个人电脑连接,则令温度调整功能的个人电脑上的动作确认成为可能。

接着,对如上所述地通用地使用TMS控制装置300的情况下令更安全的泵运转成为可能的功能进行说明。

在通用地运用TMS控制装置300的情况下,需要对应于涡轮分子泵的运转状況、容量等规格,如下所述地分别地设定使用的通道和不使用的通道。

例如,在图1的TMS控制装置300的情况下,通道1至3与温度传感器和加热器、电磁阀连接,另一方面,通道4是未连接的状态。此时,若不预先将不使用的通道4的设定无效化,则在泵运转开始后,若因为某些原因在TMS控制装置300存在异常的输入信号,则可能向外部输出异常信号。此外,若手动进行上述设定的无效化,则存在忘记设定的可能。

在图10中示出热敏电阻阻值与测量电压的关系的映像图。该测量电压与图5所示的端子303和端子305之间的电压相当。在启动时通过读取该端子303和端子305之间的电压,判断在该端子303和端子305之间是否连接有线缆。即,各通道的端子303和端子305之间的电压处于从图10的箭头线A(相当于2.9伏左右)到电源电压的3伏之间(断线判断区域)的情况下判断为断线状态。另一方面,处于图10的从箭头线B(相当于0.1伏左右)到0伏之间(短路判断区域)的情况下判断为短路状态。并且,这样地在启动时电压值处于断线判断区域或者短路判断区域的情况下,将该通道的控制设定无效化。但是,断线判断区域或者短路判断区域的设定期望考虑电路、线缆的电压下降、裕量等而决定。

在通道的控制设定被无效化了的情况下,在泵运转开始后,不检测温度传感器的异常。此外,不进行向对上述温度传感器的向加热器、电磁阀的输出装置的控制。此外,判断为断线状态、短路状态后,也可以根据需要将该通道为断线状态、短路状态而被无效化的情况作为警报向外部输出。

该判断和无效化的设定能够对所有通道进行。即,不使用的通道能够自动地断开控制。

例如,在变更为不使用排气口加热器159的规格等而未将排气口温度传感器161的线缆与通道连接的情况下,TMS控制装置300中的排气口加热器159的控制设定自动地变为无效,能够防止忘记控制设定的变更的情况。

此外,对于断线中的输入通道,不检测断线、短路、低温、高温等的温度传感器的异常,因此在泵运转开始后,即使有任何异常的信号输入,也不会向外部显示错误、进行误控制。

另外,上記断线、短路状态的判定在TMS控制装置300的启动时(温度调节功能部开始时)进行,能够借助TMS控制装置300的重启而进行对于被一度无效化设定了的设备的再设定。

如上所述,通过在TMS控制装置300中采用本功能,能够自动地进行TMS控制装置300的每个通道的控制设定,能够防止设定失误。此外,能够防止由于异常输入信号导致的错误输出、误控制。

另外,本发明能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变,并且,本发明当然也包含该改变后的技术方案。

附图标记

10 涡轮分子泵

100 泵本体

133 排气口

151 加热器

152 水冷管

153 电磁阀

155 TMS温度传感器

157 水冷温度传感器

159 排气口加热器

161 排气口温度传感器

200 控制装置

300 TMS控制装置

301、303、305、309、311 端子

400 检查用夹具

401 旋转开关

403 通用端子

405 操作轴

407、409、411 端子

413 灯

415 固定电阻

421、422、423、424、425 LED灯

431、432、433、434 触点。

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